自適應(yīng)模糊控制變頻恒壓供水系統(tǒng)的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著人們生活質(zhì)量的提高和科學(xué)技術(shù)的進步，人民生活和工業(yè)生產(chǎn)對水的供應(yīng)質(zhì)量也提出了更高的要求。傳統(tǒng)的供水方式，難以保證供水的及時性，且造成能量嚴(yán)重浪費。隨著交流電機變頻調(diào)速技術(shù)的日益完善，變頻調(diào)速恒壓供水方式已成為很有發(fā)展前途的供水方式。 對于供水這樣的復(fù)雜控制系統(tǒng)，常規(guī)的PID控制器由于采用固定的參數(shù)，難以保證系統(tǒng)在任何工況條件下始終具有最佳的控制性能。模糊控制是建立在人工經(jīng)驗基礎(chǔ)之上，無需知道控制對象的數(shù)學(xué)模型，它采用語言變量

2、來描述系統(tǒng)特征，并依據(jù)系統(tǒng)的動態(tài)信息和模糊控制規(guī)則進行推理以獲得合適的控制量，具有對參數(shù)變化不敏感和魯棒性強等特點，但缺點是控制精度不高。研究表明，模糊控制和PID控制的結(jié)合是提高控制性能的有效手段。為了有效地提高變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的控制精度和魯棒性，本論文設(shè)計了一種參數(shù)自適應(yīng)Fuzzy-PID控制器，利用模糊邏輯對PID參數(shù)進行在線調(diào)整，對供水系統(tǒng)中的管網(wǎng)壓力進行控制。 本文首先根據(jù)管網(wǎng)和水泵的運行特性曲線，闡明了供水系統(tǒng)的

3、變頻調(diào)速節(jié)能原理，接著分析了變頻恒壓供水的原理及系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，然后設(shè)計出了采用模糊控制變頻器、PLC及其擴展模塊EM235實現(xiàn)的恒壓供水。并使用MATLAB中的模糊邏輯工具箱和Simulink進行仿真研究。通過對供水系統(tǒng)PID控制和模糊自適應(yīng)PID控制進行仿真、比較，得出模糊自適應(yīng)PID控制器的階躍響應(yīng)曲線具有上升快，調(diào)節(jié)精度高，穩(wěn)態(tài)性能好，過渡過程時間短，超調(diào)量小等優(yōu)點。因而變頻恒壓供水系統(tǒng)的模糊自適應(yīng)PID控制是可行的、有效的，它